DE10212497A1

DE10212497A1 - Process for controlling a ventilator and device for ventilation

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Publication number: DE10212497A1
Application number: DE10212497A
Authority: DE
Inventors: Bjoern Tiemann
Original assignee: Loewenstein Medical Technology GmbH and Co KG
Current assignee: Loewenstein Medical Technology GmbH and Co KG
Priority date: 2002-03-21
Filing date: 2002-03-21
Publication date: 2003-10-16
Also published as: EP1346743A1

Abstract

Das Verfahren dient zur Steuerung eines Beatmungsgerätes, das eine Abgabesteuerung für Atemgas aufweist. Die Abgabesteuerung ist an einen Sensor für ein Meßsignal angeschlossen, und ein Druckaufbau wird in Abhängigkeit von einem zum Meßsignal korrespondierenden Triggersignal durchgeführt. Das Triggersignal wird mit einem Bezugswert verglichen und der Druck wird verändert, wenn das Triggersignal mindestens gleich dem Bezugswert ist. Der Bezugswert wird in Abhängigkeit von einem zeitlichen Verlauf verändert. Die Abgabesteuerung ist mit einem Stellelement zur Beeinflussung einer Atemgasströmung verbunden. Die Veränderung des Bezugswertes wird durch einen Bezugswertadapter durchgeführt.The method is used to control a ventilator that has a delivery control for breathing gas. The output control is connected to a sensor for a measurement signal, and a pressure build-up is carried out as a function of a trigger signal corresponding to the measurement signal. The trigger signal is compared to a reference value and the pressure is changed when the trigger signal is at least equal to the reference value. The reference value is changed depending on a time course. The delivery control is connected to an actuator for influencing a respiratory gas flow. The change in the reference value is carried out by a reference value adapter.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Beatmungsgerätes, bei dem ein Druckaufbau in Abhängigkeit von einem Triggersignal durchgeführt wird, das mit einem Bezugswert verglichen wird und bei dem der Druck verändert wird, wenn das Triggersignal mindestens gleich dem Bezugswert ist. The invention relates to a method for controlling a Ventilator, in which a pressure build-up depending is carried out by a trigger signal that with a Reference value is compared and at which the pressure changes when the trigger signal is at least equal to Is the reference value.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Beatmung, die eine Abgabesteuerung für Atemgas aufweist und bei der die Abgabesteuerung an einen Sensor für ein Meßsignal angeschlossen und mit einer Triggersignalauswertung versehen ist, die ein zum Meßsignal korrespondierendes Triggersignal mit einem Bezugswert vergleicht, sowie bei der die Abgabesteuerung mit einem Stellelement zur Beeinflussung einer Atemgasströmung verbunden ist. The invention also relates to a device for Ventilation, which has a release control for breathing gas and where the dispensing control to a sensor for a Measurement signal connected and with a Trigger signal evaluation is provided, which is a measurement signal corresponding trigger signal with a reference value compares, as well as in the tax with a Control element for influencing a respiratory gas flow connected is.

Bei einem Betrieb von Beatmungsgeräten wird häufig angestrebt, eine Optimierung der Betriebsweise zu erreichen. Beispielsweise besteht bei Geräten zur Durchführung einer Sauerstofftherapie insbesondere bei einem mobilen Betrieb die Anforderung, eine während jedes Atemzyklus durchgeführte Sauerstoffabgabe zeitlich zum Verlauf der Atmungsperiode derart zu optimieren, daß mit einer möglichst geringen Menge an abgegebenem Sauerstoff der gewünschte Therapieeffekt erreicht werden kann. When operating respirators is common strived to optimize the operation to reach. For example, devices for Carrying out oxygen therapy especially at a mobile operation the requirement, one during each Breathing cycle performed oxygen delivery at the time To optimize the course of the respiratory period so that with the smallest possible amount of oxygen released the desired therapeutic effect can be achieved.

Bei einer Optimierung der Ansteuerung des Beatmungsgerätes kann hierdurch als Folge der Optimierung der Sauerstoffabgabe eine Verlängerung der Gerätebetriebsfähigkeit insbesondere bei mobilen Anwendungen erreicht werden. When optimizing the ventilator control This can result in the optimization of Oxygen release an extension of the Device operability especially with mobile Applications can be achieved.

Ein weiteres Anwendungsgebiet besteht darin, bei einem Betrieb von stationären Beatmungsgeräten, beispielsweise für eine Versorgung von COPD-Patienten, eine möglichst genaue Adaption der künstlich erzeugten Atemgasströmung an einen natürlichen Atemrhythmus des Patienten vorzunehmen. Hierdurch kann vermieden werden, daß das Beatmungsgerät gegen den natürlichen Atmungsrhythmus des Patienten arbeitet. Eine derartige Arbeitsweise ist zum einen gerätetechnisch unerwünscht, darüber hinaus empfindet ein Patient ein asynchrones Arbeiten des Beatmungsgerätes auch als unangenehm. Another application is in one Operation of stationary ventilators, for example for the care of COPD patients, one if possible exact adaptation of the artificially generated respiratory gas flow perform a natural breathing rhythm for the patient. This can prevent the ventilator against the patient's natural breathing rhythm is working. One way of doing this is device undesirable, beyond that feels The ventilator also works asynchronously as uncomfortable.

Zu einer Synchronisation des Betriebes des Beatmungsgerätes an einen natürlichen Atmungsrhythmus des Patienten ist es bereits bekannt, meßtechnisch einen Muskelimpuls des Zwerchfells des Patienten zu erfassen und als Triggersignal für das Beatmungsgerät zu verwenden, um einen Druckaufbau auszulösen. Bei einer derartigen meßtechnischen Erfassung hat in der Regel der Patient aber bereits bis zu 30% seiner eigenen Atmungsarbeit geleistet, bis eine synchrone Gerätesteuerung erfolgen kann. To synchronize the operation of the ventilator it is a natural breathing rhythm of the patient already known, a muscle impulse of the Detect the patient's diaphragm and use it as a trigger signal for the ventilator to use to build up pressure trigger. With such a metrological detection usually the patient already has up to 30% of his own breathing work done until a synchronous Device control can take place.

Die bekannten Verfahren zur Ansteuerung von Beatmungsgeräten synchron zu einer spontanen Atmungsaktivität eines Patienten erfordern eine relativ hohe Triggerschwelle. Eine Absenkung der Triggerschwelle führt in der Regel aufgrund des Auftretens von Störsignalen zu erheblichen Schwierigkeiten, da Fehltriggerungen als Folge einer zu niedrigen Triggerschwelle Fehlsteuerungen verursachen können. The known methods for controlling Ventilators in sync with a spontaneous A patient's breathability requires a relative high trigger threshold. A lowering of the trigger threshold usually leads due to the appearance of interference signals to considerable difficulties, since false triggers as As a result of a trigger threshold that is too low, incorrect control can cause.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der einleitend genannten Art derart zu verbessern, daß eine Absenkung einer Triggerschwelle bei gleichzeitiger Vermeidung einer erhöhten Störungsanfälligkeit unterstützt wird. The object of the present invention is therefore a Procedures of the type mentioned in the introduction improve that lowering a trigger threshold at while avoiding an elevated Susceptibility to failure is supported.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Bezugswert in Abhängigkeit von einem zeitlichen Verlauf verändert wird. This object is achieved in that the Reference value depending on a time course is changed.

Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß ein für den Patienten angenehmeres Betriebsverhalten bereitgestellt wird. Another object of the present invention is a Device of the type mentioned in the introduction construct that a more comfortable for the patient Operating behavior is provided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Triggersignalauswertung eine Bezugswertadaption zur zeitlichen Veränderung des Bezugswertes in Abhängigkeit von einem zeitlichen Verlauf aufweist. This object is achieved in that the Trigger signal evaluation a reference value adaptation for temporal change of the reference value depending on has a temporal course.

Durch die zeitliche Veränderung des Bezugswertes ist es möglich, eine Adaption an einen typischen Atmungsrhythmus durchzuführen. Insbesondere kann hierbei ausgenutzt werden, daß beispielsweise zu einem Beginn einer Einatmungsphase eine Fortsetzung der Einatmungsphase wesentlich wahrscheinlicher als ein vorzeitiges Ende der Einatmungsphase ist und daß kurz vor einem Ende der Ausatmungsphase mit hoher Wahrscheinlichkeit ein erneuter Beginn der Einatmungsphase eine hohe Wahrscheinlichkeit aufweist. Due to the change in the reference value over time it is possible, an adaptation to a typical breathing rhythm perform. In particular, the following can be used: that, for example, at the beginning of an inhalation phase a continuation of the inhalation phase essential more likely than an early end to Inhalation phase is and that shortly before an end of the Exhalation phase with a high probability of a new one Beginning of the inhalation phase is very likely having.

In Abhängigkeit von der Wahrscheinlichkeit des Auftretens des die jeweilige Funktion des Beatmungsgerätes auslösenden Ereignisses kann somit der Bezugswert mit der Triggerschwelle verändert werden. Grundsätzlich gilt hierbei, daß mit einer zunehmenden Wahrscheinlichkeit für das Auftreten des auslösenden Ereignisses die Triggerschwelle abgesenkt werden kann, da der Einfluß von Störungen zum einen unwahrscheinlicher wird und darüber hinaus selbst bei einer Fehlauslösung aufgrund einer auftretenden Störung das Resultat einer Fehltriggerung aufgrund der zeitlichen Nähe zu einem korrekten Triggerzeitpunkt deutlich weniger störend ist als bei einer Fehlauslösung zu einem völlig falschen Zeitpunkt. Depending on the probability of occurrence of the ventilator's respective function Event can thus be the reference value with the Trigger threshold can be changed. Basically here that with an increasing probability for the occurrence of the triggering event Trigger threshold can be lowered because of the influence of Disorders on the one hand become less likely and above even in the event of a false trigger due to a occurring fault the result of a false trigger due to the temporal proximity to a correct one Trigger time is significantly less disturbing than with one False triggering at a completely wrong time.

Eine Adaption an einen sich ändernden Atmungsrhythmus kann dadurch erfolgen, daß die zeitliche Veränderung des Bezugswertes während der Dauer von zeitlich relativ aufeinander folgenden Beatmungszyklen durchgeführt wird. An adaptation to a changing breathing rhythm can take place in that the temporal change of the Reference value during the period of relative time successive ventilation cycles.

Zur Anpassung an die Dynamik aufeinander folgender Inspirations- und Exspirationsphasen wird vorgeschlagen, daß die Veränderung des Bezugswertes während der Dauer eines Beatmungszyklus durchgeführt wird. To adapt to the dynamics of successive Phases of inspiration and expiration is proposed, that the change in the reference value over time a ventilation cycle.

Eine Ausnutzung sich ändernder Ereigniswahrscheinlichkeiten kann dadurch erfolgen, daß ein Bezugswert zur Detektion einer Exspirationsphase vor einem erwarteten Beginn der Exspirationsphase abgesenkt wird. Exploiting changing event probabilities can be done in that a reference value for detection an expiration phase before an expected start of Expiration phase is lowered.

Ebenfalls ist daran gedacht, daß ein Bezugswert zur Detektion einer Inspirationsphase vor einem erwarteten Beginn der Inspirationsphase abgesenkt wird. It is also contemplated that a reference value for Detection of an inspiration phase before an expected one Is lowered at the beginning of the inspiration phase.

Eine mathematisch einfache funktionelle Abhängigkeit wird dadurch bereitgestellt, daß der Bezugswert in Abhängigkeit von einem linearen Wahrscheinlichkeitsverlauf verändert wird. It becomes a mathematically simple functional dependency provided by making the reference value dependent changed by a linear probability curve becomes.

Darüber hinaus ist auch daran gedacht, daß der Bezugswert in Abhängigkeit von einem nicht linearen Wahrscheinlichkeitsverlauf verändert wird. In addition, it is also considered that the reference value depending on a non-linear Probability course is changed.

Eine Adaption an einen sich ändernden Atmungsrhythmus bei gleichzeitig ruhigem Systemverhalten kann dadurch erfolgen, daß der Bezugswert in Abhängigkeit von einer Mittelwertbildung verändert wird. An adaptation to a changing breathing rhythm at the same time quiet system behavior can take place that the reference value is dependent on a Averaging is changed.

Zur Berücksichtigung von sich wiederholenden periodischen Abläufen wird vorgeschlagen, daß zur Veränderung des Bezugswertes eine erfaßte Dauer von mindestens zwei Inspirationsphasen ausgewertet wird. To take into account repetitive periodic Processes are proposed to change the Reference value a recorded duration of at least two Inspiration phases is evaluated.

Ebenfalls ist daran gedacht, daß zur Veränderung des Bezugswertes eine erfaßte Dauer von mindestens zwei Exspirationsphasen ausgewertet wird. It is also thought that to change the Reference value a recorded duration of at least two Expiratory phases is evaluated.

Eine vergrößerte Adaptionsgenauigkeit kann dadurch bereitgestellt werden, daß zur Veränderung des Bezugswertes eine Streuung mindestens eines Meßwertes ausgewertet wird. This can result in increased adaptation accuracy be provided to change the reference value a scatter of at least one measured value is evaluated.

Zur Einhaltung eines vorgegebenen Betriebsbereiches wird vorgeschlagen, daß eine adaptive Veränderung des Bezugswertes ausschließlich innerhalb vorgegebener Variationsgrenzen durchgeführt wird. To maintain a specified operating range suggested that an adaptive change in the Reference value only within specified Limits of variation is carried out.

Zur Vermeidung einer zu großen Systemempfindlichkeit wird vorgeschlagen, daß der Bezugswert höchstens bis zu einem minimalen Triggerwert abgesenkt wird. To avoid excessive system sensitivity suggested that the reference value should not exceed one minimum trigger value is lowered.

Eine Deaktivierung des Systems kann dadurch vermieden werden, daß der Bezugswert höchstens bis zu einem maximalen Triggerwert erhöht wird. This can prevent the system from being deactivated be that the reference value at most up to a maximum Trigger value is increased.

Eine Adaption bei der Auswertung komplexer Verlaufskriterien kann dadurch erfolgen, daß zur Änderung des Bezugswertes ein neuronales Netz verwendet wird. An adaptation when evaluating complex Progression criteria can be done by changing of the reference value, a neural network is used.

Ebenfalls ist daran gedacht, daß zur Änderung des Bezugswertes eine Fuzzy-Logik verwendet wird. It is also contemplated that to change the A fuzzy logic is used.

Eine typische Anwendung besteht darin, daß die adaptive Veränderung des Bezugswertes im Zusammenhang mit dem Betrieb eines Beatmungsgerätes für CPAP-Anwendungen durchgeführt wird. A typical application is that the adaptive Change in the reference value in connection with the Operation of a ventilator for CPAP applications is carried out.

Ein weiteres Anwendungsgebiet wird dadurch erschlossen, daß die adaptive Veränderung des Bezugswertes im Zusammenhang mit dem Betrieb eines Beatmungsgerätes für COPD-Anwendungen durchgeführt wird. Another area of application is opened up by that the adaptive change in the reference value in Relation to the operation of a ventilator for COPD applications is performed.

Ein weiteres Anwendungsgebiet wird dadurch bereitgestellt, daß die adaptive Veränderung des Bezugswertes im Zusammenhang mit dem Betrieb eines Beatmungsgerätes für Sauerstofftherapien durchgeführt wird. Another area of application is provided by that the adaptive change in the reference value in Relation to the operation of a ventilator for Oxygen therapy is carried out.

Eine einfache meßtechnische Erfassung wird dadurch unterstützt, daß bei der adaptiven Veränderung des Bezugswertes Druckmeßwerte ausgewertet werden. This makes it easy to measure supports that in the adaptive change of the Pressure measurement values can be evaluated.

Eine weitere Meßvariante besteht darin, daß bei der adaptiven Veränderung des Bezugswertes Strömungsmengenmeßwerte ausgewertet werden. Another measurement variant is that the adaptive change of the reference value Flow rate measurements are evaluated.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen: Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings shown schematically. Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Prinzipdarstellung eines Beatmungsgerätes mit Verbindungsschlauch zu einer Beatmungsmaske, Fig. 1 is a perspective schematic diagram of a respirator with a connecting hose to a breathing mask,

Fig. 2 einen zeitlichen Verlauf des Volumenflusses des Atemgases während aufeinander folgender Einatmungs- sowie Ausamtungsphasen sowie einen zugeordneten Wahrscheinlichkeitsverlauf, Fig. 2 shows a time course of the volume flow of the respiratory gas during successive inspiratory and Ausamtungsphasen and an associated probability of the course,

Fig. 3 einen zeitlichen Verlauf eines auslösenden Triggersignals sowie eines zeitlich veränderlichen Bezugswertes als inspiratorische und exspiratorische Triggerschwelle, Fig. 3 shows a temporal course of a triggering trigger signal and a time-varying reference value as the inspiratory and expiratory trigger threshold,

Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild zur Veranschaulichung der funktionellen Komponenten der Gerätesteuerung und Fig. 4 is a schematic block diagram illustrating the functional components of the device control and

Fig. 5 ein schematisches Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des Ablaufes der Gerätesteuerung. Fig. 5 is a schematic flow diagram to illustrate the sequence of device control.

Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Vorrichtung zur Beatmung. Im Bereich eines Gerätegehäuses (1) mit Bedienfeld (2) sowie Anzeige (3) ist in einem Geräteinnenraum eine Atemgaspumpe angeordnet. Über eine Kopplung (4) wird ein Verbindungsschlauch (5) angeschlossen. Entlang des Verbindungsschlauches (5) kann ein zusätzlicher Druckmeßschlauch (6) verlaufen, der über einen Druckeingangsstutzen (7) mit dem Gerätegehäuse (1) verbindbar ist. Zur Ermöglichung einer Datenübertragung weist das Gerätegehäuse (1) eine Schnittstelle (8) auf. Fig. 1 shows the basic structure of a device for ventilation. A breathing gas pump is arranged in the interior of a device housing ( 1 ) with control panel ( 2 ) and display ( 3 ). A connecting hose ( 5 ) is connected via a coupling ( 4 ). An additional pressure measuring hose ( 6 ) can run along the connecting hose ( 5 ) and can be connected to the device housing ( 1 ) via a pressure inlet connection ( 7 ). The device housing ( 1 ) has an interface ( 8 ) to enable data transmission.

Im Bereich einer dem Gerätegehäuse (1) abgewandten Ausdehnung des Verbindungsschlauches (5) ist ein Ausatmungselement angeordnet. An exhalation element is arranged in the area of an extension of the connecting hose ( 5 ) facing away from the device housing ( 1 ).

Fig. 1 zeigt darüber hinaus eine Beatmungsmaske (10), die als Nasalmaske ausgebildet ist. Eine Fixierung im Bereich eines Kopfes eines Patienten kann über eine Kopfhaube (11) erfolgen. Im Bereich ihrer dem Verbindungsschlauch (5) zugewandten Ausdehnung weist die Beatmungsmaske (10) ein Kupplungselement (12) auf. Fig. 1 also shows a respiratory mask ( 10 ) which is designed as a nasal mask. A fixation in the area of a patient's head can take place via a hood ( 11 ). The respiratory mask ( 10 ) has a coupling element ( 12 ) in the area of its extension facing the connecting tube ( 5 ).

Fig. 2 veranschaulicht den Verlauf des Volumenflusses der Atemgasströmung. Es folgen jeweils Exspirationsphasen (13) und Inspirationsphasen (14) zyklisch aufeinander, Fig. 2 zeigt im unteren Teil ein weiteres Diagramm, in dem die zugehörige Wahrscheinlichkeit über der Zeit aufgetragen ist. Bei dem dargestellten Beispiel erfolgt der zeitliche Anstieg der Wahrscheinlichkeit linear, da hier als Adaptionskriterium eine linear zunehmende Wahrscheinlichkeit für einen erneuten Atemphasenwechsel während des zeitlichen Verlaufs einer aktuellen Atemphase zugrunde gelegt wird. Es ist aber auch möglich, einen quadratischen oder exponentiellen Verlauf zu verwenden. Fig. 2 illustrates the variation of the volume flow of the respiratory gas flow. Expiration phases ( 13 ) and inspiration phases ( 14 ) follow each other cyclically, FIG. 2 shows another diagram in the lower part, in which the associated probability is plotted against time. In the example shown, the temporal increase in the probability takes place linearly, since here the adaptation criterion is based on a linearly increasing probability for a renewed breathing phase change during the course of a current breathing phase. However, it is also possible to use a quadratic or exponential course.

Die Steigung der linearen Rampen des Wahrscheinlichkeitsverlaufes ergibt sich gemäß einem Ausführungsbeispiel durch eine Mittelwertbildung aus den zuvor ermittelten Atemzeiten der Exspirationsphasen (13) sowie der Inspirationsphasen (14). Eine maximale Empfindlichkeit des Triggers wird bei einer vollständig regelmäßigen Atmung exakt zum voraussichtlichen Triggerzeitpunkt erreicht. Durch die Mittelwertbildung erfolgt eine Adaption an unterschiedliche Atmungszustände. Ab einer vorgebbaren maximalen Wahrscheinlichkeit erfolgt keine Erhöhung des Wahrscheinlichkeitswertes. Die maximale Wahrscheinlichkeit beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 0,4 bis 0,5. According to one embodiment, the slope of the linear ramps of the probability curve results from averaging from the previously determined respiratory times of the expiration phases ( 13 ) and the inspiration phases ( 14 ). Maximum trigger sensitivity is achieved with fully regular breathing at exactly the expected trigger time. The averaging adapts to different breathing conditions. Above a predeterminable maximum probability, there is no increase in the probability value. The maximum probability in the exemplary embodiment shown is approximately 0.4 to 0.5.

Fig. 3 veranschaulicht den zeitlichen Verlauf eines den Trigger auslösenden Signals (15) eines inspiratorischen Bezugwertes (16) als Triggerschwelle sowie eines exspiratorischen Bezugswertes (17) als Triggerschwelle. Fig. 3 illustrates the time course of a triggering signal ( 15 ) of an inspiratory reference value ( 16 ) as a trigger threshold and an expiratory reference value ( 17 ) as a trigger threshold.

Als den Trigger auslösendes Signal (15) können entweder unmittelbar meßtechnisch erfaßte Signalverläufe oder aus derartigen Signalverläufen abgeleitete zeitliche Verläufe verwendet werden. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 wird das dargestellte Signal (15) als dritte Potenz der ersten Ableitung eines gemessenen Signals zur jeweiligen Durchflußmenge an Atemgas ermittelt. The signal ( 15 ) which triggers the trigger can be either signal curves recorded directly by measurement technology or time curves derived from such signal curves. In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the signal ( 15 ) shown is determined as the third power of the first derivative of a measured signal for the respective flow rate of breathing gas.

Eine weitere Adaption des Wahrscheinlichkeitsverlaufes kann aus einer Ermittlung der kurzfristigen Streuung der Inspirationszeiten sowie der Exspirationszeiten gewonnen werden. Bei einer großen Streuung liegt eine unregelmäßige Atmung vor, so daß sowohl eine Störungswahrscheinlichkeit erhöht als auch die Auswirkungen von fehlerhaften Triggerauslösungen vergrößert werden. Bei einer Ermittlung derartiger zugehöriger Meßwertverläufe erfolgt deshalb eine Erhöhung der Triggerschwelle und damit eine Verringerung der Triggerempfindlichkeit. A further adaptation of the probability curve can from a determination of the short-term spread of the Inspirational times and expiratory times won become. With a large spread there is an irregular one Breathing before, so that both a probability of failure increases as well the effects of faulty Trigger releases are increased. In an investigation Such associated measured value courses therefore take place Increasing the trigger threshold and thus reducing it the trigger sensitivity.

Darüber hinaus ist es möglich, gerätetechnisch einen jeweiligen Adaptionsbereich vorzugeben. Es können hierdurch sowohl obere und untere Grenzen für die adaptive Veränderung der Triggerschwelle als auch eine zeitliche Vorgabe für eine Änderungsgeschwindigkeit erfolgen. Ein jeweiliger Bezugswert als Triggerschwelle T, mit dem das Triggersignal verglichen wird, errechnet sich nach der Formel

In addition, it is possible to specify a respective adaptation area in terms of device technology. As a result, both upper and lower limits for the adaptive change in the trigger threshold as well as a time specification for a rate of change can take place. A respective reference value as trigger threshold T, with which the trigger signal is compared, is calculated using the formula

In der obigen Formel bedeuten:
T: Triggerschwelle
FA: Wirkungsgrad (Bestimmt durch den Arzt)
FS: Korrekturfaktor Streuung (proportional zur Streuung der letzten Insp/Exspirationszeiten)
MaxT, MinT: Maximale und minimale Triggerschwelle
Texspected: Erwarteter Zeitraum bis zum nächsten Atemphasenwechsel (getrennt nach Inspiration und Exspiration) In the above formula:
T: trigger threshold
FA: efficiency (determined by the doctor)
FS: Scatter correction factor (proportional to the scatter of the last insp / expiration times)
MaxT, MinT: Maximum and minimum trigger threshold
Texspected: Expected time until the next breath phase change (separated by inspiration and expiration)

Fig. 4 veranschaulicht eine funktionelle Struktur zur Durchführung des Steuerungsverfahrens. Eine Einstellung der jeweiligen Atemgasströmung erfolgt unter Verwendung eines Aktuators (18), der an eine Abgabesteuerung (19) angeschlossen ist. Über einen Sensor (20) wird ein Meßsignal im Bereich eines Patienten (21), ein Druck- oder Flußsignal im Bereich einer Beatmungsmaske oder ein entsprechendes Meßsignal im Bereich eines Beatmungsschlauches oder innerhalb des Beatmungsgerätes selbst erfaßt. Der Sensor (20) ist an die Abgabesteuerung (19) angeschlossen. Fig. 4 illustrates a functional structure for carrying out the control method. The respiratory gas flow is adjusted using an actuator ( 18 ) which is connected to a delivery control ( 19 ). A sensor ( 20 ) detects a measurement signal in the area of a patient ( 21 ), a pressure or flow signal in the area of a respiratory mask or a corresponding measurement signal in the area of a ventilation hose or within the respirator itself. The sensor ( 20 ) is connected to the delivery control ( 19 ).

Die Abgabesteuerung (19) weist eine Triggersignalauswertung (22) auf, der ein Bezugswert sowie das Sensorsignal zugeführt wird. Alternativ zu einer unmittelbaren Berechnung des Signals des Sensors (20) ist es auch möglich, eine Signalaufbereitung (23) zwischenzuschalten. Der Bezugswert wird von einem Bezugswertadapter (24) an einen zeitlichen Verlauf der Exspirationsphasen (13) sowie der Inspirationsphasen (14) angepaßt. Der Bezugswertadapter (24) ist an einen Datenspeicher (25) angeschlossen, der Verlaufsdaten zu bereits erfolgten Beatmungszyklen bereitstellt. Eine weitere Adaption der Triggerung kann beispielsweise durch eine Fuzzy-Logik (26) und/oder durch ein neuronales Netz (27) erfolgen. The output control ( 19 ) has a trigger signal evaluation ( 22 ), to which a reference value and the sensor signal are fed. As an alternative to a direct calculation of the signal from the sensor ( 20 ), it is also possible to interpose a signal conditioning unit ( 23 ). The reference value is adapted by a reference value adapter ( 24 ) to a chronological course of the expiration phases ( 13 ) and the inspiration phases ( 14 ). The reference value adapter ( 24 ) is connected to a data memory ( 25 ) which provides historical data on ventilation cycles that have already taken place. A further adaptation of the triggering can take place, for example, using fuzzy logic ( 26 ) and / or using a neural network ( 27 ).

Fig. 5 zeigt beispielhaft einen zeitlichen Ablauf bei der Durchführung des Steuerungsverfahrens. Bei einem Einschalten des Systems wird zunächst der Bezugswert bzw. die Triggerschwelle auf einen vorgegebenen Maximalwert gesetzt. Anschließend erfolgt ein Einlesen von Meßwerten des Sensors (20). Liegt ein Erfassungskriterium für die Detektion einer Inspirationsphase (14) vor, so wird in eine entsprechende Inspirationsverarbeitung verzweigt. Liegt das Kriterium für die Erkennung einer Exspirationsphase (13) vor, so wird in die zugehörige Exspirationsverarbeitung verzweigt. Sind beide Kriterien nicht erfüllt, so werden erneut Signale des Sensors (20) eingelesen. FIG. 5 shows an example of a time sequence when the control method is carried out. When the system is switched on, the reference value or the trigger threshold is first set to a predetermined maximum value. The measured values of the sensor ( 20 ) are then read in. If there is a detection criterion for the detection of an inspiration phase ( 14 ), a branch is made to a corresponding inspiration processing. If the criterion for the detection of an expiration phase ( 13 ) is present, a branch is made to the associated expiration processing. If both criteria are not met, signals from the sensor ( 20 ) are read in again.

Bei der Durchführung der Steuerung zur Inspirationsphase (14) wird zunächst ein Timer auf null gesetzt und es wird ein Wert für eine erwartete Inspirationszeit eingelesen. Anschließend werden Meßwerte des Sensors (20) ausgewertet und hieraus wird ein aktueller Bezugswert als Triggerschwelle berechnet. Liegt ein Auslösekriterium zur Detektion einer Exspirationsphase (13) vor, so wird nach einer zuvor erfolgten Abspeicherung der aktuellen Inspirationszeit in die Verarbeitung für die Exspirationsphase (13) verzweigt. Liegt das Kriterium zur Erfassung einer Exspirationsphase (13) noch nicht vor, so wird der Wertestand des Timers für die Inspirationsphase erhöht und der Ablauf wird erneut durchlaufen. When the control for the inspiration phase ( 14 ) is carried out, a timer is first set to zero and a value for an expected inspiration time is read in. Then measured values of the sensor ( 20 ) are evaluated and from this a current reference value is calculated as the trigger threshold. If there is a triggering criterion for the detection of an expiration phase ( 13 ), then after the current inspiration time has been saved, the processing for the expiration phase ( 13 ) is branched off. If the criterion for recording an expiration phase ( 13 ) is not yet available, the timer value for the inspiration phase is increased and the process is run through again.

Nach dem Erkennen des Kriteriums für den Beginn einer Exspirationsphase (13) sowie der Abspeicherung der aktuellen Inspirationszeit erfolgt während der Signalverarbeitung für die Exspirationsphase (13) sinngemäß der gleiche Ablauf, der eben bereits für die Inspirationsphase (14) beschrieben wurde. Nach einem Erkennen des Kriteriums für den Beginn einer neuen Inspirationsphase (14) der Ablauf der Signalverarbeitung für die Exspirationsphase (13) beendet und erneut die Verarbeitung für eine Inspirationsphase (14) durchlaufen. Wechselseitig erfolgt somit eine Ermittlung der aktuellen Inspirations- sowie Exspirationsdauern. After recognizing the criterion for the start of an expiration phase ( 13 ) and saving the current inspiration time, the same sequence, which has already been described for the inspiration phase ( 14 ), takes place during signal processing for the expiration phase ( 13 ). After recognizing the criterion for the start of a new inspiration phase ( 14 ), the signal processing sequence for the expiration phase ( 13 ) ends and the processing for an inspiration phase ( 14 ) is carried out again. The current inspiratory and expiratory durations are thus determined alternately.

Claims

1. A method for controlling an official device in which a pressure build-up is carried out as a function of a trigger signal, which is compared with a reference value and in which the pressure is changed when the trigger signal is at least equal to the reference value, characterized in that the reference value in Dependence on a time course is changed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the temporal change in the reference value during the Duration of relatively consecutive times Ventilation cycles is performed.

3. The method according to claim 1, characterized in that the change in the reference value during the period of a Ventilation cycle is performed.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a reference value for detecting the expiratory phase (13) before an expected start of the expiratory phase (13) is lowered.

5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a reference value is lowered for detecting an inspiration phase (14) before an expected start of the inspiratory phase (14).

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the reference value is dependent on a linear probability curve is changed.

7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the reference value is dependent on changed a non-linear probability curve becomes.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the reference value is dependent on averaging is changed.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a detected duration of at least two inspiration phases ( 14 ) is evaluated to change the reference value.

10. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a detected duration of at least two expiration phases ( 13 ) is evaluated to change the reference value.

11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized characterized in that to change the reference value Scattering of at least one measured value is evaluated.

12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized characterized in that an adaptive change in Reference value only within specified Limits of variation is carried out.

13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized characterized in that the reference value does not exceed one minimum trigger value is lowered.

14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized characterized in that the reference value does not exceed one maximum trigger value is increased.

15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that a neural network ( 27 ) is used to change the reference value.

16. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that a fuzzy logic ( 26 ) is used to change the reference value.

17. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized characterized in that the adaptive change of Reference value in connection with the operation of a Ventilator for CPAP applications is performed.

18. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized characterized in that the adaptive change of Reference value in connection with the operation of a Ventilator for COPD applications is performed.

19. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized characterized in that the adaptive change of Reference value in connection with the operation of a Ventilator for oxygen therapy is performed.

20. The method according to any one of claims 1 to 19, characterized characterized in that in the adaptive change of Pressure measurement values can be evaluated.

21. The method according to any one of claims 1 to 19, characterized characterized in that in the adaptive change of Flow rate measurement values can be evaluated.

22. The method according to any one of claims 1 to 21, characterized characterized that immediately as a trigger signal measured signal curve is used.

23. The method according to any one of claims 1 to 21, characterized characterized in that a trigger signal from a metrologically detected signal used derived signal becomes.

24. The method according to claim 23, characterized in that as the trigger signal the third power of the first derivative a measurement signal for the volume flow of breathing gas is used.

25.Device for ventilation, which has a delivery control for breathing gas and in which the delivery control is connected to a sensor for a measurement signal and is provided with a trigger signal evaluation which compares a trigger signal corresponding to the measurement signal with a reference value, and in which the delivery control with a control element is connected to influence a respiratory gas flow, characterized in that the trigger signal evaluation ( 22 ) has a reference value adapter ( 24 ) for changing the reference value over time as a function of a time profile.

26. The apparatus according to claim 25, characterized in that the sensor ( 20 ) is designed as a pressure sensor.

27. The apparatus according to claim 25, characterized in that the sensor ( 20 ) is designed as a flow rate sensor.

28. Device according to one of claims 25 to 27, characterized in that the delivery control ( 19 ) has an average value image for signal processing.

29. Device according to one of claims 25 to 28, characterized in that the delivery control ( 19 ) has a neural network ( 27 ) for changing the reference value.

30. Device according to one of claims 25 to 28, characterized in that the delivery control ( 19 ) has a fuzzy logic ( 26 ) for changing the reference value.

31. The device according to one of claims 25 to 30, characterized in that the delivery control ( 19 ) is designed as part of a device for performing CPAP ventilation.

32. Device according to one of claims 25 to 30, characterized in that the delivery control ( 19 ) is designed as part of a device for performing COPD ventilation.

33. Device according to one of claims 25 to 30, characterized in that the delivery control ( 19 ) is designed as part of a device for performing oxygen therapy.